Dinâmica de adsorção de metanol em leito fixo de zeólitas.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1998
Autor(a) principal: PEREIRA, Magnus Melo Formiga.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8056
Resumo: No presente trabalho a adsorção de metanol em leito fixo de peletes de zeólitas 4A, foi estudada através das curvas de ruptura "breakthrough" obtidas mediante analise da concentração de metanol/tolueno da solução efluente de uma coluna sujeita a uma perturbação do tipo degrau na entrada. Foi utilizada uma coluna de 3 cm de diâmetro e 16 cm de altura. A concentração de entrada foi variada entre 10% e 20% em peso de metanol e a vazão entre 0,32 ml/s e 4,4 ml/s. Todos os experimentos foram realizados a temperatura de entrada na coluna em torno de 30°C. As curvas de ruptura são influenciadas tanto pela vazão como pela concentração de entrada na coluna. Foi observado que o efeito da vazão e significativo quando se trabalha com baixas concentrações de entrada, tornado-se notório que o efeito de dispersão axial tende a ser desprezível na medida que a vazão aumenta. Foi observado também uma influencia significativa da concentração sobre as curvas de ruptura obtidas a baixas vazões. mostrando adsorção mais rápida com concentrações maiores. Para analise das curvas de ruptura foram escolhidos o modelo de Thomas, aplicável a sistemas com isoterma de adsorção de Langmuir, e o modelo de Adams & Bohart para o caso limite de isotermas irreversíveis. A escolha do modelo baseou-se em resultados de equilíbrio obtidos anteriormente para este sistema. Através dos modelos foram ajustadas as curvas de ruptura experimentais e estimados os coeficientes globais de transferência. Apesar das drásticas simplificações, ambos os modelos ajustaram satisfatoriamente os dados experimentais, sendo que o modelo de Thomas representou melhor as curvas experimentais em todas as situações experimentais, enquanto que o de Adams & Bohart se adequa melhor nas vazões maiores. Os parâmetros de transferência obtidos para o sistema em estudo são de utilidade para o conhecimento da dinâmica de adsorção de metanol em leito fixo de peletes de zeólitas 4A.
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Foi observado que o efeito da vazão e significativo quando se trabalha com baixas concentrações de entrada, tornado-se notório que o efeito de dispersão axial tende a ser desprezível na medida que a vazão aumenta. Foi observado também uma influencia significativa da concentração sobre as curvas de ruptura obtidas a baixas vazões. mostrando adsorção mais rápida com concentrações maiores. Para analise das curvas de ruptura foram escolhidos o modelo de Thomas, aplicável a sistemas com isoterma de adsorção de Langmuir, e o modelo de Adams & Bohart para o caso limite de isotermas irreversíveis. A escolha do modelo baseou-se em resultados de equilíbrio obtidos anteriormente para este sistema. Através dos modelos foram ajustadas as curvas de ruptura experimentais e estimados os coeficientes globais de transferência. Apesar das drásticas simplificações, ambos os modelos ajustaram satisfatoriamente os dados experimentais, sendo que o modelo de Thomas representou melhor as curvas experimentais em todas as situações experimentais, enquanto que o de Adams & Bohart se adequa melhor nas vazões maiores. Os parâmetros de transferência obtidos para o sistema em estudo são de utilidade para o conhecimento da dinâmica de adsorção de metanol em leito fixo de peletes de zeólitas 4A.The present work deals with the adsorption of methanol in fixed bed of zeolite pellets. The dynamics of the column was studied by means of the breakthrough curves obtained by a response to a step perturbation at the input. The breakthrough curves were obtained by refractometric analysis of the concentration of the mcthanol'toluene solutions at the output of a 3 cm diameter, 16 cm high column. The concentration of the input solution was varied between 10% and 20% by weight of methanol in toluene with a flow rate from 0,32 ml/s to 4,4 ml/s. All the experiments were done with input temperature in turn of 30°C . The breakthrough curves are influenced by the flow rate as well as by the input concentration. It was observed that the effect of flow rate is more important at low input concentrations. In these situations it may be observed that the axial dispersion tends to be negligible as the flow rate increases. It was also observed that the rate of adsorption increases with the input concentration. Nevertheless, this effect is only important for the breakthrough curves obtained at low flow rates. The Thomas model, for Langmuir equilibrium, and The Adams & Burhart model, as a limit to rectangular isotherms were used to model the dynamics of the column. Both models were chosen based in previous results obtained about equilibrium isotherms of the system. The global transfer coefficients were estimated by fitting the experimental breakthrough curves. In spite of the drastic simplifying hypothesis, both models fit well the experimental data. Nevertheless, the Thomas model predicts the breakthrough curves with good agreement in all the situations studied in this work but the Adams & Borhart model is worst, specially at low flow rate. The transfer parameters obtained in this work are useful for the knowledge of the dynamics of adsorption of methanol in fixed bed of zeolite 4A pellets.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGALSINA, Odelsia Leonor Sanchez de.ALSINA, O. L. S.http://lattes.cnpq.br/6929602880393685ABREU, Cesar Augusto Moraes de.TOBINAGA, Satoshi.PEREIRA, Magnus Melo Formiga.1998-112019-10-14T12:54:01Z2019-10-142019-10-14T12:54:01Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8056PEREIRA, Magnus Melo Formiga. Dinâmica de adsorção de metanol em leito fixo de zeólitas. 1998. 98f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Brasil, 1998. 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